| 主权项 |
1.一种形成脱层型黏土-高分子复合材料乳液的方 法,该形成脱层型黏土-高分子复合材料乳液的方 法包含: 提供并混合一层状黏土材料与一水溶性起始剂于 水中以形成一中间溶液; 加入至少一种具有极性之单体于该中间溶液中,并 进行一无乳化剂乳化聚合反应,其中,该水溶性起 始剂分解形成一起始剂自由基,部分该具有极性之 单体与该起始剂自由基反应形成一具有极性之单 体自由基或寡聚物自由基,且该层状黏土材料吸引 该具有极性之单体或寡聚物与具有极性之单体自 由基或寡聚物自由基进入该层状黏土材料之黏土 层间进行聚合反应,以形成该脱层型黏土-高分子 复合材料乳液。 2.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之层状黏土材 料包含下列族群中之一者:滑润石(smectite clay)、蛭 石(vermiculite)、埃洛石(halloysite)、绢云母Sericite与 云母(mica)。 3.如申请专利范围第2项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之滑润石( smectite clay)包含下列族群中之一者:蒙脱石( montmorillonite)、皂石(saponite)、锂皂石(hectorite)、铝 滑润石(beidellite)、铁滑润石(nontronite)及镁滑润石( stevensite)。 4.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之层状黏土材 料的阳离子交换当量范围约为7~300 meq/100g。 5.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之水溶性起始 剂包含下列族群中之一者:过硫酸钾(potassium persulfate;KPS)、过硫酸铵(ammonium persulfate;APS)与水溶 性偶氮起始剂(water soluble azo-initiator)。 6.如申请专利范围第5项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之水溶性偶氮 起始剂包含下列族群中之一者:2,2'-Azobis[2-(2- imidazolin-2-yl)propane]dihydrochloride、2,2'-Azobis(2- methylpropionamide)dihydrochloride与2,2'-Azobis{2-methyl-N-[2-( 1-hydroxybuthyl)]propionamide}。 7.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之水溶性起始 剂约为该层状黏土材料重量的10 wt%至200 wt%。 8.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之中间溶液内 的该层状黏土材料吸附或插层有该水溶性起始剂 。 9.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土-高 分子复合材料乳液的方法,其中上述之具有极性之 单体具有乙烯基(vinyl)或丙烯基(allyl)。 10.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土- 高分子复合材料乳液的方法,其中上述之具有极性 之单体包含下列族群中之一者:丙烯酸甲酯(methyl acrylate)、丙烯酸乙酯(ethyl acrylate)、甲基丙烯酸甲 酯(Methyl Methacrylate;MMA)、hydroxy methacrylate、amine methacrylate、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙烯酸( methacrylic acid)、N-isopropylacrylamide(NIPAAm)、 hydroxylethyl acrylate、醋酸乙烯酯(vinyl acetate;VAc)或 其共聚物混合单体。 11.如申请专利范围第1项所述之形成脱层型黏土- 高分子复合材料乳液的方法,其中上述之脱层型黏 土-高分子复合材料乳液系应用于乳胶漆的制备。 12.一种制造奈米片状(nanosheet)黏土的方法,该制造 奈米片状(nanosheet)黏土的方法包含: 提供并混合一层状黏土材料与一水溶性起始剂于 水中以形成一中间溶液; 加入至少一种具有极性之单体或寡聚物于该中间 溶液中,并进行一无乳化剂乳化聚合反应,其中,该 水溶性起始剂分解形成一起始剂自由基,部分该具 有极性之单体与该起始剂自由基反应形成一具有 极性之单体自由基或寡聚物自由基,且该层状黏土 材料吸引该具有极性之单体或寡聚物与具有极性 之单体自由基或寡聚物自由基进入该层状黏土材 料之黏土层间进行聚合反应,以形成一脱层型黏土 -高分子复合材料乳液;与 将该脱层型黏土-高分子复合材料乳液加入一溶剂 中以移除高分子部分,藉此制造该奈米片状( nanosheet)黏土。 13.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之层状黏土材料包含下列族群 中之一者:滑润石(smectite clay)、蛭石(vermiculite)、 埃洛石(halloysite)、绢云母Sericite与云母(mica)。 14.如申请专利范围第13项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之滑润石(smectite clay)包含下列 族群中之一者:蒙脱石(montmorillonite)、皂石(saponite) 、锂皂石(hectorite)、铝滑润石(beidellite)、铁滑润 石(nontronite)及镁滑润石(stevensite)。 15.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之层状黏土材料的阳离子交换 当量范围约为7~300meq/100g。 16.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之水溶性起始剂包含下列族群 中之一者:过硫酸钾(potassium persulfate;KPS)、过硫酸 铵(ammonium persulfate;APS)与水溶性偶氮起始剂(water soluble azo-initiator)。 17.如申请专利范围第16项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之水溶性偶氮起始剂包含下列 族群中之一者:2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride、2,2'-Azobis(2-methylpropionamide) dihydrochloride与2,2'-Azobis{2-methyl-N-[2-(1-hydroxybuthyl)] propionamide}。 18.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之水溶性起始剂约为该层状黏 土材料重量的10 wt%至200 wt%。 19.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之中间溶液内的该层状黏土材 料吸附或插层有该水溶性起始剂。 20.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之具有极性之单体具有乙烯基 (vinyl)或丙烯基(allyl)。 21.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之具有极性之单体包含下列族 群中之一者:丙烯酸甲酯(methyl acrylate)、丙烯酸乙 酯(ethyl acrylate)、甲基丙烯酸甲酯(Methyl Methacrylate; MMA)、hydroxy methacrylate、amine methacrylate、丙烯酸( acrylic acid)、甲基丙烯酸(methacrylic acid)、N- isopropylacrylamide(NIPAAm)、hydroxylethyl acrylate、醋酸乙 烯酯(vinyl acetate;VAc)或其共聚物混合单体。 22.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之溶剂包含下列族群中之一者 :甲苯(toluene)、苯、四氢喃(tetrahydrofuran;THF)、环 己烷、四氯甲烷、三氯甲烷等。 23.如申请专利范围第12项所述之制造奈米片状黏 土的方法,其中上述之奈米片状黏土系应用于有机 -无机奈米复合材料的制备。 图式简单说明: 第一图显示(a)MMT*与(b)KPS-MMT的穿透式电子显微镜( TEM)照片;*左上角的插入图系为其低倍数照片,右下 角的插入图系为聚合反应于70℃进行5分钟后,PMMA 所聚集形成的盘状物插层于MMT的层间区域的TEM照 片; 第二图显示(a)聚合反应于70℃进行80分钟后,PMMA-MMT 乳胶颗粒的穿透式电子显微镜(TEM)照片(b)其低倍 数TEM照片与(c)其扫描式电子显微镜(SEM)照片; 第三图系为聚合反应于70℃进行5分钟后,PMMA高分 子区域与脱层蒙脱石的穿透式电子显微镜(TEM)照 片; 第四图的(a)MMA的起始与成长反应方程式(b)推论PMMA -MMT乳胶颗粒之无乳化剂乳化聚合反应机制示意图 ; 第五图系为PMMA-MMT乳胶颗粒之穿透式电子显微镜( TEM)照片: 第六图的(a)奈米片状蒙脱石之穿透式电子显微镜( TEM)照片(b)使用100 KeV电子束所形成电子绕射图谱( diffraction pattern)(c)使用200 KeV电子束所形成电子绕 射图谱(diffraction pattern);与 第七图系为以平板云母片收集奈米片状蒙脱石之 原子力显微镜(AFM)照片。 |
